서울지역 대기 중 PM-2.5 성분분석 및 발생원 별 기여도 평가

Analysis of atmospheric PM-2.5 components and estimation of source contributions to the particle concentrations in Seoul

이원영ㆍ엄정훈ㆍ심미희ㆍ신윤미ㆍ박세영ㆍ양혜란ㆍ오석률ㆍ이만호ㆍ어수미

서울시 보건환경연구원 대기환경연구부 기후대기팀

본 연구는 서울시 대기 중 PM-2.5의 성분분석을 실시하고, 주성분분석을 이용하여 발생원의 기여도를 평가하였다. 서울시의 상업지역 및 주거지역에서 2017년 1월부터 12월까지 총 130개의 PM-2.5 시료를 채취하였으며, 성분은 이온류, 탄소성분(OC, EC), 레보글루코산, 금속류 등으로 구분하여 분석하였다. PM-2.5에서 가장 많은 비율을 차지하는 성분은 이온류(63.3 %)이었으며, 탄소성분이 34.4 %, 금속류와 레보글루코산이 각각 2.4 %, 0. 4 %를 나타내었다. 주성분분석은 KMO와 Bartlett 검정, 표본화 적합성 측도(MSA), 공통성(communalities)등을 검토하여 수회 반복 실시되었으며, SO42-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Mg, As, Sr, Mo, Cd 등이 적합성의 문제로 분석에서 제외되었다. PM-2.5의 주요 발생원(principle component)은 4가지로 도출되었으며, 이들 발생원은 PM-2.5 농도변동의 약 80.4 %를 설명할 수 있었다. 첫 번째 배출원은 OC, EC, 레보글루코산, Cl-, Pb 등에 높은 성분 적재량(component loadings)을 보였으며, 이는 자동차 배기가스 및 생물연소와 관계있는 것으로 판단된다. 두 번째 배출원은 NH4+, NO3-, V, Ni 등과 높은 성분 적재량을 보여 2차 생성염 및 연료연소와 관계있는 것으로 판단된다. 세 번째 배출원은 Ca, Ba, Cu, Ti 등에 높은 성분 적재량을 보였으며, 이는 토양기원 먼지와 관련되는 것으로 추정된다. 네 번째 배출원은 Cr, Al과 높은 성분 적재량을 보여 산업시설 배출로 설명할 수 있었다.